張東民，馬艷玲，李民舉，馬振偉

（江蘇新海石化有限公司 儀修車間，江蘇 連云港 222113）

鍋爐汽包水位測量的重要性是人所共知的，長期以來鍋爐汽包水位連續(xù)測量技術(shù)方面得到了突破，原來的存在“假水位”、反應(yīng)慢、成本高、正負遷移等問題，目前得到了很好的解決。本公司2017 年采用北京科普斯特自動化儀表有限公司針對鍋爐汽包水位測控工況專利設(shè)計生產(chǎn)出的CAP-3031 智能電容式液位計[1]，目前安全平穩(wěn)運行中。

1 設(shè)計要求

1.1 目的

原先采用平衡容器加變送器方式測量液位，由于經(jīng)常出現(xiàn)波動或者不可靠情況，后來改用智能電容式鍋爐汽包液位計。該液位計是采用先進的、具有全程測量自動樸償功能的高基準電容檢測專利技術(shù)制造而成，解決了傳統(tǒng)電容式液位計難以克服的測量系統(tǒng)溫度漂移大，被測介質(zhì)介電常數(shù)變化對測量的影響大，測試線性較差及需要人工進行現(xiàn)場標(biāo)定等問題。能夠?qū)﹀仩t汽包水位實現(xiàn)安全、可靠、準確的全工況測控，對保證鍋爐安全、高效、節(jié)能運行有重要意義?？蓮V泛應(yīng)用于各種規(guī)格的工業(yè)汽包、高加、余熱鍋爐汽包、轉(zhuǎn)化爐等壓力容器的液位測控。

1.2 工作原理

利用液位變化與其對測量探極產(chǎn)生的電容變化之間的關(guān)系，通過專用模式系統(tǒng)軟件將檢測的電容變化經(jīng)各種補償計算后，輸出與物位變化成正比的兩線制 4mA ～20mA模擬電流環(huán)及4 組 SPST(NO）固態(tài)繼電器觸點。

1.3 主要技術(shù)指標(biāo)及特點

1.3.1 技術(shù)指標(biāo)

智能液位計工作電壓：最大30V，最小18V（CAP-3031-R，輸出 3.5mA 時）；防爆等級：Exia ⅡCT6Ga；防護等級：IP65；測量范圍：0mm ～1270mm；測量周期：0.5s；分辨率：0.02mm；延時：1s ～60s；可獨立編程；介質(zhì)溫度：450℃，非標(biāo)可達600℃；通訊協(xié)議：HART；電磁兼容：通過CE 認證，通過SIL3[2]安全完整性等級認證。

1.3.2 技術(shù)特點

具有全工況條件（鍋爐啟、停、排污、事故工況等）下液位準確連續(xù)測控功能，能夠?qū)σ合嘟橘|(zhì)介電常數(shù)變化、汽相介質(zhì)介電常數(shù)變化同時進行自動補償，無需現(xiàn)場標(biāo)定，能夠?qū)y量系統(tǒng)的溫度漂移進行自動補償，全溫度范圍測量系統(tǒng)溫漂不超過0.lpF，耐高溫、高壓、長壽命、高可靠、高精度、高穩(wěn)定，手持標(biāo)定儀為中文操作環(huán)境，輕松整定，帶自診斷。

2 產(chǎn)品介紹

2.1 產(chǎn)品圖片及接線

本系統(tǒng)測量精度僅依賴于補償探頭測量精度的不同而有所不同，系統(tǒng)測量對探極制作質(zhì)量的不同存在一個相對固定偏差，可通過折線運算功能消除、模擬精度等同于系統(tǒng)操作精度滿量程±0.1% ，本系統(tǒng)可提供4 組 SPST(NO）固態(tài)繼電器觸點輸出。

2.2 接線示意圖

變送器為兩線制電流環(huán)（無極性輸入方式），電流環(huán)路與測量系統(tǒng)隔離，CAP-3031-R 系列產(chǎn)品具備固態(tài)繼電器輸出。固態(tài)繼電器接線可能帶高壓，所有現(xiàn)場電纜線的絕緣電壓應(yīng)至少是250W，應(yīng)注意安全。

圖1 智能電容式鍋爐汽包液位計Fig.1 Intelligent condenser type boiler drum level gauge

圖2 變送器接線示意圖Fig.2 Wiring diagram of transmitter

2.3 產(chǎn)品配置及應(yīng)用

該產(chǎn)品配置簡單，但技術(shù)含量高，主要由變送器[3]（控制器）、保護套、密封接頭及筒體組成，變送器可插拔更換。在涉及企業(yè)生產(chǎn)重大設(shè)備的安全保護——鍋爐水位保護上，應(yīng)用CAP-3031 產(chǎn)品可以從熱控專業(yè)方面徹底解決鍋爐汽包滿、缺水事故隱患，對實現(xiàn)企業(yè)安全生產(chǎn)、高效生產(chǎn)、文明生產(chǎn)都有極大的積極意義，符合生產(chǎn)企業(yè)積極倡導(dǎo)的“節(jié)能環(huán)?！钡牧I(yè)理念，長達六年的產(chǎn)品質(zhì)保承諾，可為生產(chǎn)企業(yè)節(jié)省大量的設(shè)備預(yù)期維護費用。主要應(yīng)用在熱電、煤化工、煉油、化工等高溫高壓爐上，應(yīng)用廣泛，得到了用戶一致好評。

圖3 改造前圖片F(xiàn)ig.3 Picture before transformation

圖4 改造后圖片F(xiàn)ig.4 Picture after transformation

表1 電容液位計和平衡容器比較Table 1 Comparison between capacitance level gauge and balance vessel

2.4 改造前后對比

改造前采用的是玻璃板和玻璃管液位計和平衡容器液位計，經(jīng)常標(biāo)定灌水校驗，既危險又繁瑣，結(jié)垢或者堵塞后看不清，給操作帶來了極大的不便，改造前如圖3 所示。

改造后選擇電容式液位計加就地磁敏液位計方式，磁敏液位計運行穩(wěn)定，現(xiàn)場清晰可見，電容液位計遠傳精準度高，汽包液位計一般控制站50%±5%，運行穩(wěn)定，和現(xiàn)場就地磁敏液位計一致，給操作帶來了極大方便，得到了工藝操作工及領(lǐng)導(dǎo)的一致好評。

2.5 電容液位計和平衡容器比較

3 結(jié)論

從簡要產(chǎn)品介紹以及對兩種液位計的比較，到生產(chǎn)使用前后對比發(fā)現(xiàn)，電容液位計確實是一款真正適合煉油化工等行業(yè)汽包測量液位的好產(chǎn)品，從技術(shù)角度出發(fā)應(yīng)該大膽引用，從改造前后實踐對比以及運行證明，智能電容式鍋爐汽包液位計不但安全可靠精度高，而且維修調(diào)試方便，本公司從2017 年改造一直運行至今無任何問題，得到了領(lǐng)導(dǎo)和工藝車間的一致好評。后續(xù)將在新建鍋爐項目或有汽包難以測量的地方繼續(xù)使用該款智能電容式液位計，其既保證了生產(chǎn)安全平穩(wěn)運行，又帶來了一定的經(jīng)濟效益。